プレス機械運用における一般的な問題
プレス機械やスタンピング機械は、自動車のボディパネルなどの大量の金属成形を担っていますが、機械的およびアライメントの不具合が発生しやすい傾向があります。オフセンターローディング（金型への不均一な力）はプレスラムを傾かせ、金型の摩耗を加速させ、部品の欠陥を引き起こします。
同様に、工具のずれや過度の力はパンチや金型に亀裂を生じさせ、品質の悪い部品（バリ、引き裂き、工具の欠け）を生産します。不正確な、または過剰な力（校正不良やセンサーエラーによるもの）の印加も部品の精度を低下させます。センサーの故障やずれでさえ、誤ったフィードバックを与え、タイミングエラーや未検出の故障を引き起こす可能性があります。
これらの問題は、高コストなダウンタイムとスクラップに直結します。計画外のプレス停止は、数週間の生産損失、ジャストインタイムペナルティ、高額なメンテナンス費用を意味する可能性があります。
Sensor Data Map (SDM) ソフトウェア
これらの課題に対処するため、私たちはSensor Data Map (SDM)を開発しました。SDMは、設置されたすべてのプレス機械センサー（力/圧力計、アライメントセンサー、温度プローブなど、理研、キーエンス、共和などのメーカー製）に複数のチャネルで接続します。
各プレスストローク中にリアルタイムでデータをストリーミングし、過去のショットデータもインポートできます。SDMは、各プレスサイクルに対して直感的な可視化を生成します。それは、すべてのチャネルを一度にカバーする2Dヒートマップと3Dサーフェスマップです。ヒートマップでは、センサー値がグリッド上で色分けされ（ホットスポットが明確になります）、3Dプロットではセンサー読み取り値の変化が色付きの表面として表示されます（下記の例を参照）。
これらのグラフィカルなマップにより、エンジニアはパターンや外れ値を一目で把握できます。ある可視化の専門家が指摘するように、ヒートマップは「センサー値の集中を色分けされた概要で簡単に可視化し、傾向をすぐに発見できる」のです。すべてのチャネルを一緒に表示することで、SDMは、単一のセンサーゲージだけでは見逃す可能性のある不均一な力分布や局所的な過熱などの問題を浮き彫りにします。
SDMの主要機能
-
→リアルタイム、マルチチャネルデータ
SDMは、各ストロークで数十のセンサーチャネルを同時にポーリングします。プレス全体からの圧力、温度、アライメント、振動などをキャプチャします。
-
→2Dおよび3Dプロット
各ショット（プレスサイクル）について、SDMは1つの色分けされた3Dヒートマップ（例：ショットと時間、Z軸にセンサー値）と、各ショットのデータを詳細に視覚化するための2Dグラフをプロットします。
-
→ワンショットおよび連続モード
エンジニアは、実行後に単一のショットコレクションを調べたり、ライブ監視のためにSDMを継続的に実行したりできます。この柔軟性により、SDMはアーカイブされたデータを分析し、発生と同時に異常を検出することができます。
-
→センサー間の相関
複数のチャネルを集約することで、SDMはユーザーが信号を相関させることを可能にします。例えば、プレスのある部分での温度上昇とそれに伴う力の低下は、工具の滑りを示している可能性があります。これは、個々のセンサーの単純な閾値では明らかにならないパターンです。
利点と将来の方向性
この新しい可視化アプローチは、予知保全を飛躍的に進めることを目指しています。数千回のプレスサイクルをマッピングすることで、視覚的なパターンと特定の故障を関連付け始めることができます。
ユーザーがより多くのデータを収集するにつれて、時間の経過とともに欠陥のパターンを理解できるようになります。SDMの将来のアップデートでは、これらのパターンを使用して自動アラートを設定し、部品が破損したり機械が故障したりする前にオペレーターに警告を発することができます。
現在、SDMは豊富な可視化に重点を置いています。この多次元分析は業界で新しいものであるため、ユーザーが洞察のためにグラフを探索することを意識的に推奨しています。
ADD.Qでは、圧力センサーの展開とデータパターンの分析を専門としています。Webソリューション企業であるEii Tech Solutionsと協力して、SDMソフトウェアを開発しました。ADD.Qは、関連する信号を効果的に捉えるための最適なセンサー配置に関するガイダンスを提供し、初期データセットの解釈を支援します。共同で、SDMプログラムのアルゴリズムにルールを追加して異常を特定することを目指しています。さまざまな機械やメーカーのデータを取り込むことで、精度を向上させます。
要約
要約すると、SDMはプレス作業のリアルタイム、マルチチャネルビューを提供し、生のセンサーデータストリームを簡単に解釈できるカラーマップに変換します。微妙な異常を可視化することで、主要なプレス問題（アライメント不良、不均一な負荷、工具摩耗など）に対処します。
時間の経過とともに、これは欠陥の減少と計画外のダウンタイムの減少につながるはずです。将来を見据えて、お客様の工場でどのプレス問題が最も重要であるかについてのフィードバックを歓迎します。特定の故障タイプや業界シナリオで焦点を当ててほしいものはありますか？よりターゲットを絞ったデータがあれば、SDMは可視化ツールから本格的な診断支援ツールへと進化します。
プレス機の無料デモンストレーションをご希望ですか？
お客様の課題に合わせたソリューションをご提案いたします。お気軽にお問い合わせください。